纳米电池
主要用于电动汽车,电动摩托车,电动自行车。电池可以充电和循环1000次。
它可以一次充电使用10年左右。一次充电只需20分钟左右。
平坦的道路行驶长达400公里,重量为128公斤。它已经超过了美国和日本的电池水平。
他们生产的镍氢电池需要大约6-8小时的300公里平路行程。纳米电池由正极和负极,电解质和聚合物隔膜组成。
纳米电池的负极材料是纳米天然石墨。纳米电池的阳极是纳米材料,并且由PP和PE组成的多层微孔膜用作隔离。
将膜和导电纳米碳纤维添加到电解质中。电池的正极通过铝箔连接到电池的正极,中间是聚合物隔板。
正电极与负电极分离,并且由纳米石墨构成的电池的负电极通过铜箔与电池的负电极连接。在电池的上端和下端之间是电池的电解质,并且电池由金属外壳气密密封。
当纳米电池充电时,正极中的Li +通过聚合物隔板向负极迁移;在放电期间,负极中的锂离子Li +通过隔板向正极迁移。通过嵌入/脱嵌过程重复充电和放电电池。
它是缠绕型,并制成14500,18650,26650和其他类型的电池。通过铝箔收集正电流并取出,用铜箔收集负电流并取出。
LINGTH灵石集团开发的纳米电池通过特殊的大型球磨机和特殊工艺,对电池的正极材料和负极材料进行纳米级测定,使电极材料的粉末粒径从5微米减小到150纳米,这减少了电池材料的体积。增加电池密度,将电池的振实密度从1.2g / cm增加到2.4g / cm,从而增加电池的容量,并添加具有良好导电性的碳纳米纤维,以提高电池的充放电性能并将电池容量增加约20%。
充放电性能提高30%。纳米电池由正极和负极,电解质和聚合物隔膜组成。
纳米电池的负极材料为纳米天然石墨,纳米电池的正极为纳米材料,由PP和PE复合而成。多层微孔膜用作隔膜并将导电纳米碳纤维添加到电解质中。
电池的正极通过铝箔连接到电池的正极,中间是聚合物隔板。正电极与负电极分离,并且由纳米石墨构成的电池的负电极通过铜箔与电池的负电极连接。
在电池的上端和下端之间是电池的电解质,并且电池由金属外壳气密密封。美国科学家开发出一种带有三维纳米结构电极的电池,可以在几秒钟内充电和放电,快速充电和放电不会影响电池的能量密度。
预计最新结果将彻底改变电池的设计方法。伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校材料科学与工程教授保罗贝恩与新地大师(音译)和博士后研究员张惠刚一起将一部电影包裹成三维纳米结构电极。
获得大的有效体积和电流。演示结果表明,具有这种电极的电池可以在几秒钟内快速充电和放电,效率是体电极电池的100倍。
这意味着当它用于电动汽车时,可能需要与加油站充电一样多的时间;更重要的是,电池在快速充放电过程中的能量密度(存放在一定的空间或质量的材料中)能量的大小,以解决电动汽车用一个电力充电多远的问题)没有影响。 “这种可快速充电和放电的新电池可用于医疗设备,激光器和军事领域”。
保罗说。 “科学家们首先将微小的球体应用于表面。
”然后,将球紧紧地包裹成网格状结构,球和球之间的间隙用金属填充;然后将球融化,得到海绵状的三维支架;然后电解蚀刻三维支架的表面以扩大海绵结构中的微孔以形成开放式框架结构,最后将活性材料膜施加到框架上。研究人员指出:“结果,我们获得了一种极好的电极结构,它们之间几乎没有连接,因此锂离子可以快速移动;活性材料薄膜还允许锂离子快速扩散;与此同时,金属材料使其更具导电性。
“Pauln说:”最新的研究与任何特定的电池类型无关,而是采用三维结构来提高电池性能的新电池设计范例。“获得美国陆军研究实验。
美国能源部的房间和支持。